KR20060002204A - Lcd panel with gate driver and method for driving the same - Google Patents
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Abstract
게이트 라인이 내장된 액정 패널이 개시된다. 액정 패널은 외부의 타이밍 제어부로부터 입력되는 게이트 라인 온 신호에 응답하여 액정 패널의 게이트 라인을 k 라인 간격으로 n 개의 게이트 라인 단위의 인터리브 방식으로 순차적으로 스캐닝 하도록 액정 패널의 게이트 라인의 스캔 순서를 설정하는 게이트 라인 쉬프트 회로를 구비하고, 액정 패널은 외부의 소스 드라이버에서 출력된 소스 데이터를 게이트 라인 쉬프트 회로에서 설정된 인터리브 방식의 게이트 라인 스캔 순서로 데이터를 디스플레이한다. 본 발명에 따른 액정 패널은 공통 전극이 1 라인마다 반전되는 것을 N 라인마다 바꿔 주어 소비 전류를 줄이고, k 라인 간격의 인터레이스 방식으로 스캐닝하기 때문에 1 라인 극성의 효과를 얻어 전력 소비의 감소와 동시에 플리커 현상 등의 화질 저하를 막는 효과가 있다. A liquid crystal panel in which a gate line is embedded is disclosed. In response to the gate line on signal input from an external timing controller, the liquid crystal panel sets the scanning order of the gate lines of the liquid crystal panel so as to sequentially scan the gate lines of the liquid crystal panel at intervals of k lines in an interleaved manner of n gate lines. The liquid crystal panel displays the source data output from an external source driver in an interleaved gate line scan order set by the gate line shift circuit. In the liquid crystal panel according to the present invention, since the common electrode is inverted for every one line, the power consumption is reduced for every N lines, and the current consumption is reduced, and the scanning is performed by the interlacing method of k line intervals, so that the effect of one line polarity is obtained, thereby reducing the power consumption and flickering at the same time. It is effective in preventing image degradation such as a phenomenon.
극성 반전, 액정 표시 장치, 인터레이스 방식Polarity reversal, liquid crystal display, interlaced method
Description
도 1a 내지 도 1c는 종래의 다양한 액정 패널 반전 방식의 게이트 라인 구동 방법을 나타낸 도이다.1A to 1C illustrate a conventional gate line driving method of various liquid crystal panel inversion methods.
도 2는 각 구동 방식에 따른 소비 전력을 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing power consumption according to each driving scheme.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치와 주변 회로를 나타내는 블록도 이다. 3 is a block diagram illustrating a liquid crystal display and a peripheral circuit according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 타이밍 제어부를 나타내는 블록도 이다.4 is a block diagram illustrating a timing controller according to the present invention.
도 5는 본 발명의 어드레스 변경부에 의해 변경된 어드레스를 나타낸 도이다.5 is a diagram illustrating an address changed by the address changer of the present invention.
도 6은 도 5에 따라 변경된 어드레스에 의한 N 라인 방식의 게이트 라인 구동을 나타낸 도이다.FIG. 6 is a diagram illustrating an N-line gate line driving using an address changed according to FIG. 5.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 데이터의 저장 순서를 나타낸 도이다.7 is a view showing a storage procedure of image data according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상 데이터의 저장 순서를 나타낸 도이다.8 is a diagram showing a storage procedure of image data according to another embodiment of the present invention.
도 9는 종래의 게이트 드라이버 내장 액정 패널의 게이트 라인 쉬프트 회로 를 나타낸 회로도이다. 9 is a circuit diagram showing a gate line shift circuit of a conventional liquid crystal panel with a built-in gate driver.
도 10은 도 9의 회로에 도시된 각 신호의 타이밍도이다.10 is a timing diagram of each signal shown in the circuit of FIG.
도 11은 본 발명에 따른 게이트 드라이버 내장 액정 패널의 게이트 라인 쉬프트 회로를 나타낸 회로도이다. 11 is a circuit diagram illustrating a gate line shift circuit of a liquid crystal panel with a gate driver according to the present invention.
도 12는 도 11의 회로에 도시된 각 신호의 타이밍도이다.12 is a timing diagram of each signal shown in the circuit of FIG.
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 구체적으로는, 액정 표시 장치의 게이트 라인을 소정 라인 단위로 구동하도록 제어하는 구동 드라이버 및 타이밍 컨트롤러와 액정 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Device, 이하 LCD)는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 물질에 전압의 세기가 조절된 전계를 인가하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다. 이러한 LCD는 게이트 선택 신호를 전달하는 다수의 스캔 라인들과 색상 데이터 즉 화상 데이터를 전달하는 다수의 데이터 라인들이 교차하여 형성되며, 이들 스캔 라인들과 데이터 라인들에 의해 둘러싸인 각각 스캔 라인과 데이터 라인과 스위칭 소자를 통해 연렬되는 행렬 행태의 다수의 화소를 포함한다.In general, a liquid crystal device (LCD) applies a field having a controlled voltage intensity to a material having an anisotropic dielectric constant injected between two substrates, thereby controlling an amount of light transmitted through the substrate. It is a display device that obtains a signal. Such LCDs are formed by crossing a plurality of scan lines carrying a gate selection signal and a plurality of data lines carrying color data, i.e., image data, and surrounded by these scan lines and data lines, respectively. And a plurality of pixels of matrix behavior that are serially connected through a switching element.
이러한 LCD 장치의 각 화소에 화상 데이터를 인가하는 방법은 먼저, 게이트 라인들에 순차적으로 온/오프 신호를 인가하면, 이 게이트 라인(스캔 라인)에 연결 된 스위칭 소자를 순차적으로 턴 온/오프 시키고, 이와 동시에 게이트 라인에 대응되는 화소 행에 인가할 화상 신호를 다수개의 전압으로 구분되는 계조 전압으로 전환시켜 각각의 데이터 라인에 인가한다. 이때 한 프레임 주기동안 모든 스캔 라인들에 순차적으로 게이트 신호를 인가하여 모든 화소 행에 화소 신호를 인가함으로써, 결국 하나의 프레임의 화상을 표시하게 된다.In the method of applying image data to each pixel of the LCD device, first, when an on / off signal is sequentially applied to the gate lines, the switching elements connected to the gate lines (scan lines) are sequentially turned on / off. At the same time, an image signal to be applied to the pixel row corresponding to the gate line is converted into a gray scale voltage divided into a plurality of voltages and applied to each data line. In this case, the gate signal is sequentially applied to all the scan lines for one frame period to apply the pixel signal to all the pixel rows, thereby displaying an image of one frame.
액정 물질은 물질의 자체적인 특성으로 인해 지속적으로 동일 방향의 전계를 인가시키면 표시 장치로서의 특징이 열화되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 공통 전압에 대한 계조 전압의 극성을 반전시켜 구동할 필요가 있다. 즉, 어느 한 화소의 인가 전압의 극성이 정(+)극성의 신호 전압을 받았으면 일정 프레임에서는 부(-)극성의 신호 전압을 받아야 한다. 결과적으로 특정 화소의 인가 전압의 극성은 정극성과 부극성을 반복하는 형태로 이루어져야 한다.The liquid crystal material has a problem in that its characteristics as a display device deteriorate when an electric field in the same direction is continuously applied due to its own characteristics. Therefore, it is necessary to drive by inverting the polarity of the gray scale voltage with respect to the common voltage. That is, when the polarity of the applied voltage of one pixel receives a positive polarity signal voltage, it is necessary to receive a negative polarity signal voltage in a certain frame. As a result, the polarity of the applied voltage of the specific pixel should be made to repeat the positive and negative polarities.
이러한 이유로 인해 LCD를 반전 구동하는 방법으로 한 프레임 단위로 극성을 반전시키는 프레임 반전 방법, 게이트 라인 단위로 각 라인을 스캔할 때마다 극성을 반전시키는 라인 반전 및 화소 유니트로 극성을 반전시키는 도트 반전 등의 구동 방법이 있다.For this reason, the LCD inverting method is used to invert the polarity by one frame unit, the line inverting the polarity every scan of each line by the gate line, and the dot inverting by the pixel unit. There is a driving method.
한편, 도트 반전 구동법을 이용하는 액정 표시 장치에서는 윈도우 종료 등의 중간 계조 화면을 디스플레이 할 때에는 화면 떨림 현상이 심하게 나타나는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 도트 반전 구동법은 큰 진폭으로 데이터 라인을 구동해야 하기 때문에 전력 소모가 너무 커서 휴대용 단말기 등의 액정 표시 장치로는 잘 사용되지 않는다.On the other hand, in the liquid crystal display device using the dot inversion driving method, there is a problem that the screen shake phenomenon occurs severely when displaying the halftone screen such as the end of the window. In addition, the dot inversion driving method requires a large amplitude to drive the data line, so the power consumption is too large to be used as a liquid crystal display device such as a portable terminal.
도 1a는 프레임 반전 방식의 게이트 라인 구동을 나타낸 도이다.1A is a diagram illustrating a gate line driving of a frame inversion method.
도 1a를 참조하면, 한 프레임 단위로 극성을 반전시키는 프레임 반전 방식을 도시하고 있다. N번째 프레임에서는 게이트 라인의 극성을 정극성(+)의 공통 전압을 인가하여 모든 게이트 라인을 순차적으로 스캐닝하여 한 프레임의 화상 데이터를 출력시키고, N+1 번째 프레임에서는 게이트 라인의 극성을 반전시켜 부극성(-)의 공통 전압을 인가하여 모든 게이트 라인을 순차적으로 스캐닝한다. 만일 프레임을 1초에 60 프레임 단위로 스캔하는 경우, 액정 표시 장치의 극성 반전은 1/60 초에 한 번씩 행해진다.Referring to FIG. 1A, a frame inversion method of inverting polarity on a frame basis is illustrated. In the Nth frame, all gate lines are sequentially scanned by applying a common voltage of positive polarity (+) to output image data of one frame, and in the N + 1th frame, the polarity of the gate lines is reversed. A negative common voltage is applied to sequentially scan all of the gate lines. If the frame is scanned in units of 60 frames per second, the polarity inversion of the liquid crystal display is performed once every 1/60 second.
LCD 구동에서 소비전력은 공통 전압(Vcom)의 극성이 바뀔 때 주로 발생하기 때문에 반전 횟수가 적은 프레임 반전 구동 방법은 다른 반전 구동 방법에 비해 소비전력이 적게 든다. 하지만, 전체 게이트 라인의 극성이 바뀌기 때문에 한 프레임 내에서 모든 화소의 충전 극성이 같게 되어 두 프레임간의 액정 투과율의 차이가 쉽게 인지되어 화면이 깜빡거리는 플리커(flicker)가 발생하게 되는 문제가 있다. 따라서, 프레임 반전 구동 방법은 잘 사용되지 않는다.In LCD driving, power consumption is mainly generated when the polarity of the common voltage Vcom is changed. Therefore, the frame inversion driving method having a low number of inversions consumes less power than other inversion driving methods. However, since the polarity of the entire gate line is changed, the charging polarity of all the pixels is the same in one frame, so that the difference in the liquid crystal transmittance between the two frames is easily recognized, thereby causing flicker that flickers on the screen. Therefore, the frame inversion driving method is not used well.
도 1b는 라인 반전 방식의 게이트 라인 구동을 나타낸 도이다. 1B is a diagram illustrating gate line driving of a line inversion method.
도 1b를 참조하면, N 번째 프레임을 스캔하는 경우 한 개의 게이트 라인을 스캔할 때마다 공통 전압의 극성을 반전시켜 라인을 스캔시킨다. 예를 들어 홀수 번째 라인에는 정극성 데이터를 스캔하면 짝수 번째 라인에서는 부극성의 데이터를 스캔한다. 리고, N+1 번째 프레임을 스캔하는 경우 다시 홀수 번째 라인과 짝수 번째 라인의 극성을 반전시켜 액정 물질의 열화를 방지한다. 또한, 한 라인 단위 로 공통 전압의 극성을 반전시키기 때문에 플리커가 발생하는 문제가 해소될 수 있다. Referring to FIG. 1B, when scanning the N-th frame, the line is scanned by reversing the polarity of the common voltage every time one gate line is scanned. For example, the odd line scans the positive data and the even line scans the negative data. When the N + 1 th frame is scanned, the polarity of the odd and even lines is inverted again to prevent deterioration of the liquid crystal material. In addition, since the polarity of the common voltage is inverted by one line, the problem of flickering can be solved.
하지만, 라인 반전 방식에서는 각 라인을 스캔할 때마다 극성을 반전시켜야 하기 때문에 소비전력이 많은 문제점을 안고 있다. 특히, 휴대용 단말기 등과 같이 전력 소비가 중요시되는 휴대 장치에서의 사용 시 라인 반전 방식의 액정 표시 장치는 큰 단점이 된다. 예를 들어, 액정 표시 장치의 게이트 라인이 480개가 존재한다면, 1/(60*480) 초 단위로 극성을 반전시켜야 하기 때문에 전력 소모가 크다.However, the line inversion method has a lot of power consumption because the polarity must be inverted every scan of each line. In particular, the liquid crystal display of the line inversion method is a major disadvantage when used in a portable device, such as a portable terminal, the power consumption is important. For example, if there are 480 gate lines of the liquid crystal display, power consumption is high because the polarity must be inverted in units of 1 / (60 * 480) seconds.
도 1c는 n 라인 반전 방식의 게이트 라인 구동을 나타낸 도이다.1C is a diagram illustrating gate line driving of an n-line inversion method.
도 1c를 참조하면, n 개의 게이트 라인을 스캔한 뒤 극성을 반전시켜, 다시 n 개의 게이트 라인을 스캔하고, 이런 방식으로 하나의 프레임을 전부 스캔한 뒤, n 번째 프레임과 반대되는 극성을 갖는 공통 전압을 인가한다. n 라인 단위로 동일한 극성으로 스캔한 뒤, 극성을 반전시키게 되면, 라인 반전에 비해 n 배 이상의 소비 전력 감소의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 3 라인 단위로 극성을 반전시킬 경우, 3/(60*480) 초 단위로 극성이 반전되게 된다. Referring to FIG. 1C, after scanning the n gate lines and inverting the polarity, the n gate lines are scanned again, and in this manner, after all the frames are scanned, a common polarity opposite to the n th frame is obtained. Apply voltage. If the polarity is reversed after scanning with the same polarity in units of n lines, the power consumption can be reduced by more than n times compared to the inversion of the lines. That is, if the polarity is inverted in units of 3 lines, the polarity is inverted in units of 3 / (60 * 480) seconds.
하지만, n 라인 반전 구동 방식은 인접하는 n 개의 라인씩 극성이 바뀌게 되기 때문에 플리커의 문제가 발생하는 문제점이 있다.However, the n-line inversion driving method has a problem in that the flicker problem occurs because the polarity is changed for each adjacent n lines.
도 2는 각 구동 방식에 따른 소비 전력을 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing power consumption according to each driving scheme.
도 2를 참조하면, 프레임 단위의 극성 반전 방식은 1.35mA의 적은 전류를 소비한다. 하지만, 라인 반전 방식에서는 1.85mA의 비교적 큰 전류를 소비하게 된 다. 반면에 2 라인 반전 방식의 구동 방법은 라인 반전과 프레임 반전 방식의 중간 정도인 1.60mA 의 전류를 소비하는 것을 볼 수 있다. 한편, 3 라인 반전 방식에서 1.47mA의 전류 소비가 있어, 2 라인 이상의 극성 반전 방식을 사용하는 경우 라인 반전에 비해 큰 전류 소비 감소가 있음을 볼 수 있다. 하지만 2 라인 이상의 라인 반전 게이트 라인 구동 방법은 이웃하는 몇 개의 라인이 동일한 극성으로 이루어지기 때문에 플리커의 문제가 따라오게 된다.Referring to FIG. 2, the polarity inversion scheme of the frame unit consumes a small current of 1.35 mA. However, the line inversion method consumes a relatively large current of 1.85mA. On the other hand, the two-line inversion driving method consumes a current of 1.60 mA, which is halfway between the line inversion and the frame inversion method. On the other hand, there is a current consumption of 1.47mA in the three-line inversion method, it can be seen that there is a large current consumption reduction compared to the line inversion when using the polarity inversion method of two or more lines. However, two or more lines of the inverted gate line driving method has a problem of flicker because several neighboring lines have the same polarity.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 소비 전력을 감소시킴과 동시에 디스플레이 화상의 플리커를 발생시키지 않도록 하는 게이트 라인 구동 방법 및 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a gate line driving method and a liquid crystal display device that reduce power consumption and prevent flicker of a display image.
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 특징에 의하면, 게이트 드라이버가 내장된 액정 패널이, 다수의 게이트 라인들과 다수의 데이터 라인들이 교차하는 영역에 형성된 다수의 화소, 및 상기 액정 패널 외부의 타이밍 제어부로부터 입력되는 게이트 라인 온 신호에 응답하여 상기 액정 패널의 게이트 라인을 소정의 k 라인 간격으로 소정의 n 개의 게이트 라인 단위의 인터리브 방식으로 순차적으로 스캐닝 하도록 상기 액정 패널의 게이트 라인의 스캔 순서를 설정하는 게이트 라인 쉬프트 회로를 구비하고, 상기 액정 패널은 외부의 소스 드라이버에서 출력된 소스 데이터를 상기 게이트 라인 쉬프트 회로에서 설정된 상기 인터리브 방식의 게이트 라인 스캔 순서로 데이터를 디스플레이 한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, according to the characteristics of the present invention, a liquid crystal panel with a built-in gate driver, a plurality of pixels formed in an area where a plurality of gate lines and a plurality of data lines cross, and A gate of the liquid crystal panel so as to sequentially scan the gate lines of the liquid crystal panel at predetermined k line intervals in an interleaved manner of n gate lines in response to a gate line on signal input from a timing controller external to the liquid crystal panel; And a gate line shift circuit configured to set the scan order of the lines, and the liquid crystal panel displays the source data output from an external source driver in the interleaved gate line scan order set by the gate line shift circuit.
바람직하게는, 상기 액정 패널은 상기 액정 패널이 상기 n 개의 게이트 라인의 스캐닝이 완료될 때마다 게이트 전극의 극성을 반전시키는 것을 특징으로 한다.Preferably, the liquid crystal panel is characterized in that the liquid crystal panel inverts the polarity of the gate electrode whenever scanning of the n gate lines is completed.
더욱 바람직하게는, 상기 n 라인은 3 라인이고, 상기 k라인의 간격은 2라인 간격이고, 상기 게이트 라인 쉬프트 회로는 2k+1 (k는 정수)번째 라인들을 순차적으로 3개 스캐닝한 뒤, 2k 번째 라인들을 순차적으로 3개 스캐닝하는 것을 반복하며, 상기 액정 패널은 상기 3개의 게이트 라인들이 스캐닝될 때마다 상기 게이트 전극의 극성을 반전한다.More preferably, the n lines are three lines, the k line intervals are two line intervals, and the gate line shift circuit scans 2k + 1 (k is an integer) three lines sequentially and then 2k Scanning three first lines sequentially is repeated, and the liquid crystal panel inverts the polarity of the gate electrode every time the three gate lines are scanned.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 게이트 라인 쉬프트 회로는 클록 신호 및 반전 클록 신호에 동기하여 동작하는 6 개의 단위로 구성된 다수개의 게이트 라인 스위치 블록으로 구성되고, 상기 각 게이트 라인 스위치는 대응되는 게이트 라인에 연결되며, 첫 번째 스위치 블록의 첫 번째 게이트 라인 스위치는 외부에서 입력된 게이트 라인 온 신호에 의해 제어되며, 다음 스위치 블록의 첫 번째 게이트 라인 스위치는 이전 스위치 블록의 마지막 게이트 라인의 신호에 의해 제어된다.In one embodiment of the present invention, the gate line shift circuit is composed of a plurality of gate line switch blocks composed of six units operating in synchronization with a clock signal and an inverted clock signal, wherein each gate line switch has a corresponding gate line. The first gate line switch of the first switch block is controlled by an externally input gate line on signal, and the first gate line switch of the next switch block is controlled by the signal of the last gate line of the previous switch block. do.
바람직하게는, 상기 각 스위치 블록은, 제1 게이트 라인에 대응되는 제1 스위치, 제2 게이트 라인에 대응되는 제2 스위치, 제3 게이트 라인에 대응되는 제3 스위치, 제4 게이트 라인에 대응되는 제4 스위치, 제5 게이트 라인에 대응되는 제5 스위치, 제6 게이트 라인에 대응되는 제6 스위치를 포함하며, 상기 제1 스위치는 상기 클록 신호 및 상기 게이트 라인 온 신호 또는 이전 스위치 블록의 마지막 스위치의 출력 신호에 응답하여 턴 온 되고, 상기 제3 스위치의 출력 신호에 응답하여 턴 오프 되고, 상기 제2 스위치는 상기 반전 클록 신호 및 상기 제5 스위치의 출력 신호에 응답하여 턴 온 되고, 상기 제4 스위치의 출력 신호에 응답하여 턴 오프 되고, 상기 제3 스위치는 상기 반전 클록 신호 및 상기 제1 스위치의 출력 신호에 응답하여 턴 온 되고, 상기 제5 스위치의 출력 신호에 응답하여 턴 오프 되고, 상기 제4 스위치는 상기 클록 신호 및 상기 제2 스위치의 출력 신호에 응답하여 턴 온 되고, 상기 제6 스위치의 출력 신호에 응답하여 턴 오프 되고, 상기 제5 스위치는 상기 클록 신호 및 상기 제3 스위치의 출력 신호에 응답하여 턴 온 되고, 상기 제2 스위치의 출력 신호에 응답하여 턴 오프 되고, 상기 제6 스위치는 상기 반전 클록 신호 및 상기 제4 스위치의 출력 신호에 응답하여 턴 온 되고, 다음 스위치 블록의 첫 번째 스위치의 출력 신호에 응답하여 턴 오프 된다.Preferably, each switch block may include a first switch corresponding to a first gate line, a second switch corresponding to a second gate line, a third switch corresponding to a third gate line, and a fourth gate line. And a fourth switch, a fifth switch corresponding to the fifth gate line, and a sixth switch corresponding to the sixth gate line, wherein the first switch is the last switch of the clock signal and the gate line on signal or a previous switch block. Is turned on in response to an output signal of the second switch; is turned off in response to an output signal of the third switch, and the second switch is turned on in response to an output signal of the inverted clock signal and the fifth switch. A fourth switch is turned off in response to an output signal of the fourth switch, and the third switch is turned on in response to the inverted clock signal and an output signal of the first switch, and the fifth switch Turned off in response to an output signal of a position, wherein the fourth switch is turned on in response to an output signal of the clock signal and the second switch, turned off in response to an output signal of the sixth switch, and A fifth switch is turned on in response to the clock signal and an output signal of the third switch, is turned off in response to an output signal of the second switch, and the sixth switch is a switch of the inverted clock signal and the fourth switch; It is turned on in response to the output signal and turned off in response to the output signal of the first switch of the next switch block.
본 발명과 본 발명의 동작성의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the advantages of the operability of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치와 주변 회로를 나타내는 블록도 이다. 3 is a block diagram illustrating a liquid crystal display and a peripheral circuit according to the present invention.
도 3을 참조하면, 액정 표시 장치(300)는 외부의 그래픽 프로세서(350)로부터 RGB 인터페이스(356)를 통해 화상 데이터를 입력받는다. 그래픽 프로세서(350)는 CPU(354) 및 카메라 등의 주변 장치(352)로부터 데이터를 입력받아 액정 표시 장치의 해상도에 대응되는 화상 데이터를 발생시킨다.Referring to FIG. 3, the
액정 표시 장치(300)는 구동 드라이버(302)와 LCD 패널(304)를 포함하며, 구동 드라이버(302)는 데이터 라인 구동부(306), 게이트 라인 구동부(308), 타이밍 컨트롤러(310), 구동 전압 발생부(312) 및 계조 전압 발생부(314) 등을 포함한다.The
LCD 패널(304)는 두 개의 기판(예를 들어 TFT 기판이나 컬러필터 기판)으로 이루어지며, 하나의 기판에 다수의 소스 라인과 다수의 게이트 라인이 교차되어 형성되며, 하나의 게이트 라인과 하나의 소스 라인이 교차하는 각각의 영역에 화소가 형성되어 있다. The
타이밍 제어부(310)는 그래픽 프로세서(350)로부터 R(red), G(green), B(blue) 데이터 신호, 프레임 구별 신호인 수직 동기 신호(Vsync), 행 구별 신호인 수평 동기 신호(Hsync) 및 메인 클록 신호(Clk)를 제공받아 게이트 라인 구동부(308), 데이터 라인 구동부(306) 및 구동전압 발생부(312)를 구동하기 위한 디지털 신호를 각각 출력한다.The
또한, 타이밍 제어부(310)는 게이트 라인 구동부(308)로 게이트 온 전압을 각각의 게이트 라인에 인가하기 위한 게이트 클록 신호 및 게이트 라인 구동부(308)의 출력을 인에이블 시키는 게이트 온 인에이블 신호를 출력한다.In addition, the
이때, 타이밍 제어부(310)는 게이트 라인 구동부(308)에서의 스캐닝 순서를 기존의 순차적인 스캔 순서에서 소정의 라인(이하 'k 라인' 이라 함) 간격으로 다른 소정 개수(이하 'n 개' 라 함)의 게이트 라인씩 순차적으로 스캐닝하도록 하는 스캐닝 순서로 변경하여 게이트 클록 신호를 인가한다. In this case, the
즉, 타이밍 제어부(310)의 게이트 라인 어드레스들 n*k 개로 분할한 뒤, 게이트 라인의 스캐닝을 이웃하는 라인을 순차적으로 보내지 않고, k 라인 간격으로 n 개 단위의 게이트 라인 씩 재 조정하여 출력한다. 즉, 한 프레임에 480개의 게이트 라인들이 존재하고, 3 라인 간격으로 5 개 단위의 게이트 라인씩 조정하여 스캐닝하는 경우, 1,2,3,4,5,6,7,8,9,....478,479,480의 게이트 라인 스캐닝 순서는, 1,4,7,10,13,2,5,8,11,14,3,6,9,12,15,.....,477,480의 게이트 라인 스캐닝 순서로 재조정되어 게이트 라인 구동부(308)로 출력된다.That is, after dividing into n * k gate line addresses of the
또한, 구동 전압 발생부(312)는 타이밍 제어부(310)로부터 n 라인 단위로 게이트 라인이 스캐닝 될 때마다 전극의 극성을 반전시켜 공통 전압을 발생시키는 극성 반전 신호(PICS)를 수신받는다. 즉, 구동 전압 발생부(312)는 타이밍 제어부(310)로부터 출력된 극성 반전 신호에 응답하여 게이트 라인이 n 개 스캐닝될 때 극성이 정(+)극성인 전압을 각각 스캐닝되는 라인에 인가시키고, 다음 n 개의 라인이 스캐닝될 때는 극성을 반전시켜 부(-)극성인 전압을 스캐닝되는 라인에 인가시킨다. In addition, the driving
또한, 타이밍 제어부(310)는 입력된 화상 데이터 신호를 기존의 소정의 라인(이하 'k 라인'이라 함) 간격으로 다른 소정 개수(이하 'n 개'라 함)의 데이터 라인씩 순차적으로 재 정렬하여 데이터 라인 구동부(306)로 출력한다. 한 프레임에서 데이터 라인 구동부(306)가 LCD 패널(304)로 화상 데이터 라인을 출력하는 횟수는 게이트 라인의 수에 대응된다. 따라서, 만일 게이트 라인이 전부 480개가 존재하고, 상기 타이밍 제어부(310)가 게이트 라인 구동부(308)에서 상술한 3 라인 간격으로 5 개 단위의 라인씩 구동하도록 제어한다면, 타이밍 제어부(310) 내의 메모리(316) 안에 저장된 화상 데이터의 어드레스를 3 라인 간격으로 5 개 단위의 어드레스를 재조정하여, 1,4,7,10,13,2,5,8,11,14,3,6,9,12,15,....,480의 순서로 게이트 라인 스캐닝 순서에 맞게 재조정되어 데이터 라인 구동부(306)로 출력시킨다.In addition, the
데이터 라인 구동부(306)는 소스 구동부라고도 불리우며, 다수개의 데이터 라인 드라이버들을 구비하고, LCD 패널(304) 내의 각 화소에 전달되는 화상 데이터를 소정의 전압 값으로 변경하여 한 라인씩 출력하는 역할을 한다. 좀 더 자세히 설명하면, 데이터 라인 구동부(306)는 타이밍 제어부(310)로부터 출력되는 디지털 데이터를 데이터 라인 구동부(306) 내의 데이터 래치부에 저장한다. 그리고, 데이터를 LCD 패널(304)에 내릴 것을 명령하는 신호에 응답하여 각 데이터에 대응되는 전압을 선택하여 LCD 패널(304)로 전달하는 역할을 한다. The
따라서, 데이터 라인 구동부(306)는 타이밍 제어부(310)로부터 출력되는 화상 데이터의 순서대로 LCD 패널(304)로 전달하기 때문에, 화상 데이터는 실질적으로 k 라인 간격으로 n 라인씩 화상 데이터가 출력된다.Therefore, the
게이트 라인 구동부(308)는 스캔 라인 구동부라고도 불리우며, 다수개의 게이트 드라이버들을 구비하고, 데이터 라인 구동부(306)로부터 인가되는 화상 데이터가 화소에 전달될 수 있도록 게이트를 제어하는 역할을 한다. LCD 패널(304)의 각 화소는 스위치 역할을 하는 트랜지스터에 의해 온이나 오프로 되는데, 상기 트랜지스터의 온 오프는 게이트에 일정 전압(Von, Voff)이 인가됨으로써 행해진다. The
게이트 라인 구동부(308)는 타이밍 제어부(310)로부터 출력되는 게이트 온 인에이블 신호를 입력받아 입력되는 라인의 순서에 따라 게이트 온 전압을 게이트 라인에 순차적으로 인가한다. 따라서, 실질적으로 게이트 라인은 k 라인 간격으로 n 라인 씩 게이트 온 된다.The
계조 전압 발생부(314)는 그래픽 프로세서(350)로부터 제공되는 RGB 데이터의 비트 수에 따라 등분된 계조 전압을 발생시켜 데이터 라인 구동부(306)에 제공한다.The
구동 전압 발생부(312)는 LCD 패널(304)의 각 화소의 게이트를 온으로 하는 게이트 온 전압(Von)과, 게이트를 오프로 하는 게이트 오프 전압(Voff)를 발생시켜 게이트 라인 구동부(308)로 제공하고, 각 화소의 트랜지스터의 데이터 전압차의 기준이 되는 공통 전압(Vcom)도 생성하여 각 화소의 공통 전극으로 제공한다. The driving
또한, 구동 전압 발생부(312)는 타이밍 제어부(310)로부터 출력되는 극성 반전 제어 신호(PICS)에 응답하여 공통전압의 극성을 반전시킨다.In addition, the driving
이러한 구조로 이루어지는 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 n 라인 단위로 공통 전극의 극성이 반전되기 때문에 라인 단위의 극성 반전에 비해 소비 전력이 크게 줄어들 수 있다. 또한, k 라인 간격으로 스캐닝이 이루어지기 때문에 휘도 차이에 의해 발생되는 플리커는 라인 반전 정도로 감소시킬 수 있게 된다.In the liquid crystal display according to the present invention having the above structure, since the polarity of the common electrode is inverted in units of n lines, power consumption may be greatly reduced as compared to the polarity inversion of lines. In addition, since scanning is performed at k line intervals, the flicker generated by the luminance difference can be reduced to the extent of line inversion.
도 4는 본 발명에 따른 타이밍 제어부를 나타내는 블록도 이다.4 is a block diagram illustrating a timing controller according to the present invention.
도 4를 참조하면, 타이밍 제어부(310)는 그래픽 프로세서로부터 입력된 화상 데이터의 출력 순서 즉, 어드레스를 생성하는 메모리 스캔 어드레스 생성기(402)와 게이트 라인 드라이버의 게이트 온 순서를 결정하는 라인 순차 생성기(404), 화상 데이터의 출력 순서를 재 정렬하는 어드레스 변경회로(406), 게이트 드라이버의 라인 순차를 재 정렬시키는 라인 순차 변경부(408) 및 변경된 어드레스가 저장되는 메모리(316)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the
메모리 스캔 어드레스 생성기(402)는 그래픽 프로세서로부터 입력되는 화상 데이터를 메모리에 저장하기 위한 어드레스를 생성한다. 그리고, 상기 메모리 스캔 어드레스 생성기(402)에서 어드레스는 어드레스 변경부(406)를 통해 k 라인 간격으로 n 개 단위로 재 정렬되어 타이밍 제어부(310)의 메모리(316)로 저장된다. 따라서, 메모리(316)에는 변경된 데이터 출력 순서에 따라 화상 데이터가 저장되고, 이 순서에 의해 데이터 라인 구동부(306)를 통해 데이터가 순차적으로 출력된다.The memory
라인 순차 변경부(408)는 게이트 드라이버 라인 순차 생성기(404)로부터 생성된 게이트 라인 온 순서를 k 라인 간격으로 n 개 단위로 재 정렬되어 게이트 라인 구동부(308)로 출력한다.The line
이때 어드레스 변경부(406)와 라인 순차 변경부(408)는 타이밍 제어부(310) 안에 내재될 수도 있으며, 타이밍 제어부(310)의 외부에 별도로 생성될 수도 있다. In this case, the
도 5는 본 발명의 어드레스 변경부에 의해 변경된 어드레스를 나타낸 도이다.5 is a diagram illustrating an address changed by the address changer of the present invention.
어드레스 변경부(406)는 메모리 스캔 어드레스 생성기(402)로부터 출력된 어드레스를 수신하고 이 어드레스를 본 발명에 따른 인터레이스 방식으로 재 조정하여 변경된 어드레스를 출력하는 기능을 한다. The
기존의 화상 데이터 출력 방식은 어드레스 변경부가 없기 때문에 메모리 스캔 어드레스는 순차적으로 생성되고 따라서 화상 데이터도 메모리에 순차적으로 저장되었다. Since the conventional image data output method does not have an address change section, memory scan addresses are generated sequentially, and therefore image data is also sequentially stored in the memory.
도 5를 참조하면, 도 5는 2 라인 간격으로 3 개 라인 단위로 재 정렬된 어드레스를 나타낸 도이다. 도 4의 메모리 스캔 어드레스 생성기(402)에 의해 생성된 최초의 어드레스는 1부터 N 까지 순차적으로 생성된다. 이러한 어드레스는 도 4의 어드레스 변경부(406)를 통해 k 라인 간격으로 n 개 단위로 재 정렬되어 타이밍 제어부(310)의 메모리(316)로 저장되고, 변경된 어드레스 즉, 변경된 데이터 출력 순서에 따라 화상 데이터가 저장된다.Referring to FIG. 5, FIG. 5 is a diagram illustrating addresses realigned in units of three lines at intervals of two lines. The first address generated by the memory
도 6은 도 5에 따라 변경된 어드레스에 의한 N 라인 방식의 게이트 라인 구동을 나타낸 도이다.FIG. 6 is a diagram illustrating an N-line gate line driving using an address changed according to FIG. 5.
처음 데이터 라인 구동부에 첫 번째 라인(1)의 화상 데이터가 출력되고, 이와 동시에 첫 번째 라인의 게이트가 턴 온된다. 그리고, 2 라인 간격으로 스캐닝되므로, 세 번째 라인(3)의 화상 데이터가 라인 구동부에서 출력되고, 게이트 라인 구동부에서는 세 번째 라인의 게이트를 턴 온시킨다. 다음, 다섯 번째 라인(5)의 화상 데이터가 라인 구동부에서 출력되고, 게이트 라인 구동부에서는 다섯 번째 라인의 게이트를 턴 온시킨다. 이렇게 3 개의 라인이 스캐닝 된 다음, 반전 제어 신호에 의해 화소의 공통 전극에 인가되는 전압의 극성이 반전된다. The image data of the
그런 다음, 데이터 라인 구동부에서 두 번째 라인(20의 화상 데이터가 출력되고, 이와 동시에 두 번째 라인의 게이트가 턴 온된다. 다음, 네 번째 라인(4)의 화상 데이터가 라인 구동부에서 출력되고, 게이트 라인 구동부에서 네 번재 라인의 게이트를 턴 온시킨다. 다음, 여섯 번째 라인(6)의 화상 데이터가 라인 구동부에서 출력되고, 게이트 라인 구동부에서는 여섯 번째 라인의 게이트를 턴 온시킨다. 다시 이렇게 3 개의 라인의 스캐닝 되면, 반전 제어 신호에 의해 공통 전압의 극성이 반전된다.Then, the image data of the second line 20 is output from the data line driver, and at the same time the gate of the second line is turned on. Next, the image data of the
그리고, 다시 7라인, 9라인, 11라인의 데이터가 차례로 디스플레이 되고, 공통 전압의 극성이 반전된 후에, 다시 8라인 10라인 12라인의 데이터가 차례로 디스플레이 되고, 극성이 반전되는 것을 반복한다.Then, data of 7 lines, 9 lines, and 11 lines are displayed in turn, and after the polarity of the common voltage is inverted, the data of 8 lines, 10 lines and 12 lines are displayed again in order, and the polarity is repeated.
이러한 본 발명에 따른 N 라인 단위의 극성 반전 방식은 N 라인의 스캔마다 전극의 극성이 반전되기 때문에 라인 반전에 비해(도 2참조) 전류 소비가 크게 줄어든다. 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같은 3 라인 단위로 극성이 반전되는 경우 1.47mA의 적은 전류가 소비될 뿐이다. In the polarity inversion method of the N line unit according to the present invention, since the polarity of the electrode is inverted every scan of the N line, the current consumption is greatly reduced compared to the line inversion (see FIG. 2). For example, when the polarity is reversed in units of three lines as shown in FIG. 6, only a small current of 1.47 mA is consumed.
또한, 본 발명에 따른 N 라인 단위의 극성 반전 방식은 k 라인 간격으로 스캐닝을 하기 때문에 이웃하는 몇 개의 라인이 연속적으로 스캐닝되지 않아 화면이 깜빡거리는 플리커의 문제도 발생하지 않는다. 즉, 공통 전극이 1 라인마다 반전되는 것을 N 라인 마다 바꿔 주어 소비 전류를 줄이고, k 라인 간격의 인터레이스 방식으로 스캐닝하기 때문에 1 라인 극성의 효과를 얻어 플리커 현상 등의 화질 저하를 막는 효과가 있다. In addition, since the polarity reversal method in units of N lines according to the present invention scans at intervals of k lines, there is no problem of flicker in which a screen flickers because several neighboring lines are not continuously scanned. That is, since the common electrode is inverted for every one line, the current consumption is reduced by every N lines, and scanning is performed by the interlacing method of k line intervals, so that the effect of one line polarity is obtained, thereby preventing deterioration of image quality such as flicker phenomenon.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 CPU에서 바로 화상을 입력받는 경우에도 사용될 수 있으며, 또한, 그래픽 소스에서 RGB 인터페이스를 통해 화상 데이터를 입력받는 경우에도 사용될 수 있다.The liquid crystal display according to the present invention may be used even when an image is directly input from a CPU, and may also be used when an image data is input through an RGB interface from a graphic source.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 데이터의 저장 순서를 나타낸 도이다.7 is a view showing a storage procedure of image data according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, CPU에서 한 프레임 단위로 출력되는 화상 데이터의 저장 순서를 나타낸 것이다. Referring to Fig. 7, the storage order of the image data output by the CPU in units of frames is shown.
도 3 및 도 7을 참조하며, 도 3의 CPU(354)에서 생성되는 화상 데이터는 CPU(354) 내의 메모리에 한 프레임 단위로 저장된다. CPU에서 순차적으로 출력된 데이터는 2 라인 간격으로 3 개 라인 단위로 재 정렬된 메모리 어드레스에 의해 1, 3, 5, 3, 4, 6, 7, 9, 11, 8, 10, 12..... 의 순서로 액정 표시 장치의 메모리(316)에 다시 저장된다. 그리고 이렇게 저장된 순서에 의해 데이터 라인 구동부에 전달되고 액정 패널로 출력된다. 한편, 공통 전압(Vcom)은 3 개 라인이 출력될 때마다 극성이 반전된다. 3 and 7, image data generated by the
한편, 액정 표시 장치의 메모리(316)에는 CPU에서 출력되는 화상 데이터가 어드레스가 변경되지 않고 출력 순서에 의해 차례로 저장된 다음, 액정 패널로 디스플레이 시킬 때 변경된 어드레스에 의해 메모리에 저장된 화상 데이터의 판독 순서를 변경시켜 액정 패널로 디스플레이 할 수도 있다.On the other hand, in the
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상 데이터의 저장 순서를 나타낸 도이다.8 is a diagram showing a storage procedure of image data according to another embodiment of the present invention.
도 3 및 도 8을 참조하면, 한 프레임의 데이터를 전부 저장되지 않고 그래픽 소스로부터 RGB 인터페이스를 통해 한 라인씩 차례로 출력되는 화상 데이터의 저장 순서를 나타낸 것이다. 그래픽 소스에서 출력되는 데이터는 2 라인 간격의 3 개 라인 단위의 화상의 한 블록 전체 즉, 6 개 라인의 화상 데이터가 저장될 수 있는 작은 크기의 메모리(316)에 그래픽 소스로부터 6개 라인씩 저장한다. 3 and 8 illustrate a storage order of image data output one by one through a RGB interface from a graphic source without storing all the data of one frame. The data output from the graphics source is stored every six lines from the graphics source in a
즉, 그래픽 소스에서 1 내지 6 라인의 데이터가 출력되면, 이를 메모리의 1 내지 6 라인 어드레스에 따라 차례로 저장한 뒤, 2 라인 간격의 3 개 라인으로 재 정렬된 어드레스에 따라 액정 패널로 출력된다. 이렇게 6 라인의 화상 데이터가 모두 출력되면, 다음 7 내지 12 라인의 데이터가 그래픽 소스에서 출력되어 메모리의 1 내지 6 라인 어드레스에 저장된다. 그리고 다시 1, 3, 5, 2, 4, 6 의 어드레스로 재 정렬되어 액정 패널로 출력된다. 즉, 이때 실체 출력되는 화상 데이터는 그래픽 소스에서 출력된 7, 9, 11, 8, 10, 12 라인 순서의 화상 데이터이다.That is, when 1 to 6 lines of data are output from the graphic source, they are sequentially stored according to the 1 to 6 line addresses of the memory, and then output to the liquid crystal panel according to the addresses rearranged into 3 lines of 2 line intervals. When all six lines of image data are output in this manner, the next seven to twelve lines of data are output from the graphic source and stored in the one to six line addresses of the memory. Then, they are rearranged to
한편, 그래픽 프로세서에서 순차적으로 출력된 데이터를 액정 표시 장치의 래치(메모리)에 저장할 때 변경된 어드레스에 의해서 변경된 출력 순서로 저장할 수 있다. 이 경우는 래치에 저장된 순서에 따라 차례로 액정 패널로 디스플레이 된다.Meanwhile, when the data sequentially output from the graphic processor is stored in the latch (memory) of the liquid crystal display, the data may be stored in the output order changed by the changed address. In this case, the liquid crystal panel is sequentially displayed in the order stored in the latch.
이러한 RGB 인터페이스 출력 방식에서는 한 프레임의 데이터 모두를 한꺼번에 재 정렬 할 수 없고, 6 라인 화상 데이터를 받고 이를 재 정렬된 순서로 출력되기 때문에 3 라인 정도의 지연이 있게 된다. 예를 들어 다섯 번째 라인의 경우 그래픽 소스에서는 다섯 번째로 출력되지만, 실제로 데이터 라인 드라이버에서는 세 번째로 출력되기 때문에, 재 정렬된 데이터는 3 라인 정도 지연된 뒤 데이터를 출력시키게 된다. 한편, 이때에도 공통 전압(Vcom)은 3 개 라인이 출력될 때마다 극 성이 반전된다.In such an RGB interface output method, the data of one frame cannot be rearranged all at once, and there is a delay of about three lines because six line image data are received and output in the rearranged order. For example, the fifth line is output fifth in the graphic source, but the third in the data line driver, so the realigned data is delayed by three lines before outputting the data. On the other hand, the polarity of the common voltage Vcom is reversed every time three lines are output.
이와 같은 방법을 사용하는 경우 한 프레임의 데이터가 다 저장되지 않고, 6 라인의 데이터만을 저장할 수 있는 아주 작은 메모리에 화상 데이터를 랫치하여 불필요한 메모리의 크기를 줄일 수 있게 된다.When using this method, the image data is placed in a very small memory that can store only 6 lines of data without storing all the data of one frame, thereby reducing unnecessary memory size.
한편, 현재 출시되고 있는 LCD 패널 중에서는 게이트 드라이버를 제어할 수 없는 종류의 패널(예를 들어 LTPS 또는 ASG)이 있을 수 있다. 이러한 패널의 경우는, 게이트 드라이버 없이 소스 드라이버만으로 패널을 제어하게 된다. 이러한 종류의 패널은 게이트 드라이버가 존재하는 패널과 달리 패널의 라인 스캐닝의 순서가 소정 방향으로 순차적으로만 진행되기 때문에 패널 라인에 인터벌을 두어 스캔할 수 없고, 상술한 실시예와 같은 방법을 사용할 수 없다.Meanwhile, among LCD panels currently on the market, there may be a kind of panel (eg, LTPS or ASG) which cannot control a gate driver. In the case of such a panel, the panel is controlled only by the source driver without the gate driver. Unlike a panel in which a gate driver exists, this type of panel cannot be scanned at intervals on the panel lines because the line scanning of the panel proceeds only in a predetermined direction, and the same method as in the above-described embodiment can be used. none.
따라서, 게이트 내장 액정 패널에 대해서는, 패널 자체에 순차적인 게이트 스캐닝을 인터벌을 갖는 게이트 스캐닝으로 전환시키기 위한 게이트 라인 쉬프트 회로가 내장되어야 한다. 즉, 종래의 게이트 내장 액정 패널은 패널에 내장된 게이트 라인 쉬프트 회로가 게이트 라인을 순차적으로 스캔하도록 설계된 반면, 본 발명에 따른 게이트 내장 액정 패널은 패널에 내장된 게이트 라인 쉬프트 회로가 게이트 라인을 소정의 인터벌을 갖고 스캔하도록 설계된다.Therefore, for the gate-embedded liquid crystal panel, a gate line shift circuit for converting sequential gate scanning to gate scanning having an interval must be incorporated in the panel itself. That is, in the conventional gate-embedded liquid crystal panel, the gate line shift circuit embedded in the panel is designed to sequentially scan the gate lines, whereas in the gate-embedded liquid crystal panel according to the present invention, the gate-line shift circuit embedded in the panel defines the gate line. It is designed to scan with an interval of.
도 9는 종래의 게이트 드라이버 내장 액정 패널의 게이트 라인 쉬프트 회로를 나타낸 회로도이다. 9 is a circuit diagram illustrating a gate line shift circuit of a conventional liquid crystal panel with a built-in gate driver.
도 9를 참조하면, 종래 액정 패널의 게이트 라인 쉬프트 회로(900)는 다수개의 스위치들(901 내지 908) 및 상기 게이트 라인 쉬프트 회로(900)의 스캔을 동기 시키기 위한 클록 신호(CK, CKB)가 연결된 라인 쌍을 포함한다.Referring to FIG. 9, a gate
클록 신호(CK)는 제1 스위치(901), 제3 스위치(903), 제5 스위치(905) 등에 연결되고, 반전 클록 신호(CKB)는 제2 스위치(902), 제4 스위치(904), 제6 스위치(906) 등에 연결되어, 각각 서로 교대로 각 스위치에 연결된다. 또한, 각 프레임이 액정 패널에 디스플레이 될 때 각 게이트 라인의 스캔을 시작하게 하는 게이트 라인 온 신호(STV)가 타이밍 제어부에서 출력되어 제1 스위치(901)에 입력된다.The clock signal CK is connected to the
또한, 턴 온 된 각 스위치에서 출력되는 게이트 신호는 이전 스위치에 연결되어 이전 스위치를 턴 오프 시키고, 다음 스위치에도 연결되어 다음 스위치를 턴 온시키는 기능을 한다.In addition, the gate signal output from each turned-on switch is connected to the previous switch to turn off the previous switch, and also connected to the next switch to turn on the next switch.
도 10은 도 9의 회로에 도시된 각 신호의 타이밍도이다.10 is a timing diagram of each signal shown in the circuit of FIG.
도 10에서 클록 신호(CK)와 반전 클록 신호(CKB)는 서로 반전된 위상을 갖고, 클록 신호가 천이될 때마다 게이트 라인들이 순차적으로 턴 온 된다. 신호(GATE1)는 제1 스위치를 통해 출력되는 제1 게이트 라인 제어 신호이며, 신호(GATE2)는 제2 스위치를 통해 출력되는 제2 게이트 라인 제어 신호이고, 신호(GATE3)는 제3 스위치를 통해 출력되는 제3 게이트 라인 제어 신호이다.In FIG. 10, the clock signal CK and the inverted clock signal CKB have inverted phases, and the gate lines are sequentially turned on every time the clock signal transitions. The signal GATE1 is a first gate line control signal output through the first switch, the signal GATE2 is a second gate line control signal output through the second switch, and the signal GATE3 is through a third switch. The third gate line control signal is output.
도 9 및 도 10을 참조하여 종래 게이트 드라이버 내장 액정 패널의 동작을 살펴보면, 클록 신호(CK)가 하이 이면(1001), 제1 스위치(901)가 턴 온 되어 제1 게이트 신호(GATE1)가 하이 레벨로 천이되고(1002), 제1 게이트 라인(G1)에 데이터가 디스플레이된다. 그런 다음, 반전 클록 신호(CKB)가 하이 레벨로 천이하면(1003), 제1 게이트 신호(GATE1)는 제2 스위치(902)를 턴 온 시켜, 제2 게이트 신호(GATE2)가 하이 레벨로 천이되고(1004), 이로 인해 제1 스위치(901)는 턴 오프 된다. 그러면 제2 게이트 라인(G2)에 데이터가 디스플레이 된다. 그런 다음, 다시 클록 신호(CK)가 하이 레벨로 천이하면(1005), 제2 게이트 신호(GATE2)는 제3 스위치(903)를 턴 온 시켜, 제3 게이트 신호(GATE3)가 하이 레벨로 천이되고(1006), 이로 인해 제2 스위치(902)는 턴 오프 된다. 그러면 제3 게이트 라인(G3)에 데이터가 디스플레이 된다. Referring to FIGS. 9 and 10, the operation of the conventional liquid crystal panel with a built-in gate driver is described. When the clock signal CK is high, the
따라서, 도 9에 도시된 게이트 드라이버 내장 액정 패널을 사용하면, 게이트 라인이 순차적으로 턴 온 되기 때문에, 본 발명에 따른 인터리브 방식의 스캐닝 방법을 사용할 수 없게 된다.Therefore, when the gate driver built-in liquid crystal panel shown in FIG. 9 is used, since the gate lines are sequentially turned on, the interleaved scanning method according to the present invention cannot be used.
도 11은 본 발명에 따른 게이트 드라이버 내장 액정 패널의 게이트 라인 쉬프트 회로를 나타낸 회로도이다. 11 is a circuit diagram illustrating a gate line shift circuit of a liquid crystal panel with a gate driver according to the present invention.
도 11을 참조하면, 종래 액정 패널의 게이트 라인 쉬프트 회로(1100)는 다수개의 스위치들(1101 내지 1108) 및 상기 게이트 라인 쉬프트 회로(1100)의 스캔을 동기시키기 위한 클록 신호(CK, CKB)가 연결된 라인 쌍을 포함한다.Referring to FIG. 11, the gate
이때, 클록 신호(CK) 및 반전 클록 신호(CKB)는 인터리브 방식에 따른 스캔 순서로 각 스위치들에 교대로 연결된다. 도 11의 실시예에서는 2 라인 간격으로 3 라인씩 스캐닝되기 때문에 제1 스위치(1101)에 클록 신호(CK)가 연결되고, 제3 스위치(1103)에 반전 클록 신호(CKB)가 연결되고, 제5 스위치(1105)에 클록 신호(CK)가 연결되고, 제2 스위치(1102)에 반전 클록 신호(CKB)가 연결되고, 제4 스위치(1104)에 클록 신호(CK)가 연결되며, 제6 스위치(1106)에 반전 클록 신호(CKB)가 연결된다. 마찬가지로, 제7 스위치부터 제12 스위치까지도 이와 동일한 방식으로 클록 신호 및 반전 클록 신호가 연결된다. 또한, 각 프레임이 액정 패널에 디스플레이 될 때 각 게이트 라인의 스캔을 시작하게 하는 게이트 라인 온 신호(STV)가 타이밍 제어부에서 출력되어 제1 스위치(1101)에 입력된다.In this case, the clock signal CK and the inverted clock signal CKB are alternately connected to the switches in the scan order according to the interleaving method. In the embodiment of FIG. 11, since three lines are scanned at two line intervals, the clock signal CK is connected to the
또한, 턴 온 된 각 스위치에서 출력되는 게이트 신호는 이전 클록에 턴 온 되었던 스위치에 연결되어 이전 스위치를 턴 오프 시키고, 다음 클록에 턴 온될 스위치에 연결되어 다음 스위치를 턴 온 시키도록 한다.In addition, the gate signal output from each switch that is turned on is connected to the switch that was turned on the previous clock to turn off the previous switch, and is connected to the switch to be turned on to the next clock to turn on the next switch.
도 12는 도 11의 회로에 도시된 각 신호의 타이밍도이다.12 is a timing diagram of each signal shown in the circuit of FIG.
도 12에서 클록 신호(CK)와 반전 클록 신호(CKB)는 도 10에서와 같이 서로 반전된 위상을 갖고, 클록 신호가 천이될 때마다 게이트 라인들이 순차적으로 턴 온 된다. 또한, 각 게이트 신호(GATE1 내지 GATE8)는 각 스위치(1101 내지 1108)에서 액정 패널의 게이트 라인으로 출력되는 신호로, 각 게이트 신호가 하이 레벨일 때 대응되는 게이트 라인이 턴 온 되고, 상기 대응되는 게이트 라인에 소스 데이터가 디스플레이 된다. In FIG. 12, the clock signal CK and the inverted clock signal CKB have inverted phases as shown in FIG. 10, and gate lines are sequentially turned on every time the clock signal transitions. In addition, each gate signal GATE1 to GATE8 is a signal output from each
도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 게이트 드라이버 내장 액정 패널의 동작을 살펴보면, 먼저, 클록 신호(CK)가 하이 이면, 제1 스위치(1101)가 턴 온 되어 제1 게이트 라인 신호(GATE1)가 하이 레벨이 되어, 제1 게이트 라인(G1)에 데이터가 디스플레이 된다. 그런 다음, 반전 클록 신호(CKB)가 하이 레벨로 천이하면, 제1 게이트 신호(GATE1)에 연결된 제3 스위치(1103)가 턴 온 되고, 제1 스위 치(1101)는 턴 오프 된다. 그때, 제3 게이트 신호(GATE3)가 하이 레벨이 되고 제3 게이트 라인(G3)에 데이터가 디스플레이 된다. 그런 다음, 다시 클록 신호(CK)가 하이 레벨로 천이하면, 제3 게이트 신호(GATE3)에 연결된 제5 스위치(1105)가 턴 온 되고, 제3 스위치(1103)는 턴 오프 된다. 그때, 제5 게이트 신호(GATE5)가 하이 레벨이 되고 제5 게이트 라인(G5)에 데이터가 디스플레이 된다.Referring to FIGS. 11 and 12, the operation of the liquid crystal panel with the gate driver according to the present invention will first be described. First, when the clock signal CK is high, the
그런 다음, 반전 클록 신호(CKB)가 하이 레벨로 천이하면, 제5 게이트 신호(GATE5)에 연결된 제2 스위치(1102)가 턴 온 되고, 제5 스위치(1105)는 턴 오프 된다. 이때, 제2 게이트 신호(GATE2)가 하이 레벨이 되고 제2 게이트 라인(G2)에 데이터가 디스플레이 된다. 그런 다음, 클록 신호(CK)가 하이 레벨로 천이하면, 제2 게이트 신호(GATE2)에 연결된 제4 스위치(1104)가 턴 온 되고, 제2 스위치(1102)는 턴 오프 된다. 이때, 제4 게이트 신호(GATE4)가 하이 레벨이 되고 제4 게이트 라인(G4)에 데이터가 디스플레이 된다. 그런 다음, 반전 클록 신호(CKB)가 하이 레벨로 천이하면, 제4 게이트 신호(GATE4)에 연결된 제6 스위치(1106)가 턴 온 되고, 제4 스위치(1104)는 턴 오프 된다. 이때, 제6 게이트 신호(GATE6)가 하이 레벨이 되고, 제6 게이트 라인(G6)에 데이터가 디스플레이 된다.Then, when the inverted clock signal CKB transitions to the high level, the
그런 다음 다시 클록 신호(CK)가 하이 레벨이 되면, 제7 게이트 라인(G7)부터 제12 게이트 라인(G12)까지 상술한 바와 같은 방식으로 게이트 라인이 순차적으로 턴 온 된다.Then, when the clock signal CK becomes high again, the gate lines are sequentially turned on in the same manner as described above from the seventh gate line G7 to the twelfth gate line G12.
본 발명에 따른 게이트 라인 쉬프트 회로(1100)에 의해 게이트 라인이 스캐 닝되는 순서는 도 11의 오른쪽 게이트 라인의 옆에 사각으로 표시되어 있다.The order in which the gate lines are scanned by the gate
한편, 이때에도 공통 전압(Vcom)은 3 개 라인이 출력될 때마다 극성이 반전된다. 즉, 제1 게이트 라인, 제3 게이트 라인, 제5 게이트 라인의 세 개의 게이트 라인이 순차적으로 턴 온 될 때 공통 전압(Vcom)은 정극성을 갖고, 제2 게이트 라인, 제4 게이트 라인, 제6 게이트 라인의 세 개의 게이트 라인이 순차적으로 턴 온 될 때는 공통 전압은 부극성을 갖는다. 이는 다음 게이트 라인에도 동일한 방식으로 적용되고, 다음 프레임이 디스플레이될 때는 이전 프레임과 반대되는 극성의 공통 전압이 인가되어 디스플레이 장치의 열화를 방지한다.In this case, the polarity of the common voltage Vcom is inverted whenever three lines are output. That is, when the three gate lines of the first gate line, the third gate line, and the fifth gate line are sequentially turned on, the common voltage Vcom has a positive polarity, and the second gate line, the fourth gate line, and the third gate line. When the three gate lines of the six gate lines are sequentially turned on, the common voltage is negative. The same applies to the next gate line, and when the next frame is displayed, a common voltage having a polarity opposite to that of the previous frame is applied to prevent deterioration of the display device.
따라서, 도 11에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 라인 쉬프터 회로를 이용하면, 게이트 드라이버 내장 액정 패널의 경우에도 인터리브 방식의 게이트 라인 스캐닝이 가능하다.Therefore, when the gate line shifter circuit according to the exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 11 is used, even in the case of a liquid crystal panel with a gate driver, interleaved gate line scanning is possible.
도 11 및 도 12에서는 2 라인 간격으로 3라인씩 동일한 극성의 공통 전압이 인가되는 인터리브 방식이 개시되고 있지만, 일반적으로 소정의 k 라인 간격으로 소정의 n 개의 라인 단위로 동일한 극성의 공통 전압을 인가하는 방법의 경우에도 액정 패널의 게이트 라인 쉬프트 회로가 상술한 실시예와 유사한 방식으로 k 라인 간격의 n 개 라인 단위의 인터리브 순서를 갖고 스캔될 수 있도록 설계되어 구현될 수 있다. In FIGS. 11 and 12, an interleaving method in which a common voltage having the same polarity is applied every three lines at two line intervals is disclosed, but in general, a common voltage having the same polarity is applied in predetermined n line units at predetermined k line intervals. In the case of the method, the gate line shift circuit of the liquid crystal panel may be designed and implemented so that the gate line shift circuit of the liquid crystal panel may be scanned in an interleaved order of n lines of k line intervals in a similar manner to the above-described embodiment.
물론, 이때의 액정 패널의 소스 드라이버는 소스 데이터를 게이트 드라이버가 별도로 구비되는 실시예에서와 동일한 방식으로 스캔 순서를 재 정렬하여 디스플레이 한다.Of course, at this time, the source driver of the liquid crystal panel rearranges the scan order in the same manner as in the embodiment in which the gate driver is separately provided.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명에 따른 액정 표시 장치에 의하면, 공통 전극이 1 라인마다 반전되는 것을 N 라인 마다 바꿔 주어 소비 전류를 줄이고, 아주 작은 사이즈의 메모리를 삽입하여 매 라인의 데이터를 그 메모리에 랫치하여 k 라인 간격의 인터레이스 방식으로 스캐닝하기 때문에 1 라인 극성의 효과를 얻어 전력 소비의 감소와 동시에 플리커 현상 등의 화질 저하를 막는 효과가 있다. According to the liquid crystal display according to the present invention, the inversion of the common electrode for each line is changed for every N lines to reduce the current consumption, and a very small size of memory is inserted to latch the data of each line into the memory so that the k lines are spaced. Scanning is performed using the interlacing method, so that the effect of one-line polarity is obtained, thereby reducing power consumption and preventing deterioration of image quality such as flicker.
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